Trois lycéens sud-coréens révolutionnent la thermodynamique des trous noirs
Trois élèves du Seoul Science High School, en Corée du Sud, ont récemment publié une avancée significative sur les trous noirs dans la revue International Journal of Modern Physics D. En 2025, ces jeunes chercheurs ont élaboré une nouvelle formulation de la thermodynamique des trous noirs, applicable aux configurations en rotation et chargées électriquement, domaines où les méthodes antérieures échouaient. Il est à noter qu’aucun laboratoire universitaire n’a soutenu ces travaux.
Une nouvelle formulation de la thermodynamique des trous noirs
La dérivation de la première loi de la thermodynamique pour les trous noirs à partir des équations de champ d’Einstein constitue un défi majeur en physique théorique. Les approches précédentes se basaient sur un terme pression-volume, limitant les calculs à la frontière externe des trous noirs, au-delà de laquelle rien ne peut s’échapper. Cependant, les trous noirs en rotation ou chargés présentent également une frontière interne, rendant les méthodes antérieures inadaptées aux cas les plus complexes.
Les étudiants Ahn Geon-woo, Bae I-jin et Jang Geun-young ont remplacé les variations de volume par des variations d’entropie, permettant de capturer les informations des deux limites simultanément. Leur article, soumis en janvier 2026, a été accepté et publié en juin 2026.
Le programme scolaire de Séoul comme cadre de recherche
Les recherches des élèves se sont déroulées dans le cadre des programmes réguliers de leur établissement, qui propose un cursus de recherche et des cours de convergence créative. Leur professeur de physique, Kwon Yong-joon, a supervisé le projet de manière continue. Les étudiants ont obtenu leur diplôme en février 2026.
Selon le Korea Herald, l’ensemble du projet a été mené de manière autonome, sans soutien universitaire ou institutionnel. Publier dans une revue internationale à comité de lecture est un exploit rare pour des lycéens.
Une méthode applicable aux trous noirs rotatifs et chargés
Les trous noirs les plus simples possèdent une seule frontière, tandis que ceux qui tournent ou portent une charge électrique ont une structure à double limite. La méthode développée par les lycéens permet de traiter cette complexité, levant ainsi une restriction des formulations antérieures.
De plus, leur approche pourrait soutenir la théorie de la gravité émergente, qui interprète la gravité comme un phénomène thermodynamique. Si cette hypothèse se confirme, elle pourrait entraîner une réévaluation de la place de la gravité parmi les forces fondamentales.
La publication de leurs résultats dans une revue reconnue confirme la validité de leur formulation, désormais applicable à une gamme plus large de configurations astrophysiques, des trous noirs chargés aux solutions en rotation rapide.
Source : Korea Herald
